KR20010070529A - 타이어 안전 지지체로서 가황 상태로 사용될 수 있는 고무조성물 및 이러한 지지체 - Google Patents

타이어 안전 지지체로서 가황 상태로 사용될 수 있는 고무조성물 및 이러한 지지체 Download PDF

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미첼 롤리에르
소시에떼 드 테크놀로지 미쉐린
폴 겔리
미쉐린 러쉐르슈 에 떼크니크 에스.에이.
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Abstract

본 발명은 휠 림(wheel rim) 위에 탑재되도록 고안된 타이어 내부의 안전 지지체(1)로서 가황 상태로 사용될 수 있는 고무 조성물, 팽창 압력의 강하시 상기 타이어의 트레드를 지지할 수 있는 지지체(1), 및 이러한 지지체(1)를 포함하는 탑재형 어셈블리에 관한 것이다.
본 발명에 따르는 고무 조성물은, 디엔 탄성중합체(들) 100중량부를 기준으로 하여, 천연 고무 또는 합성 폴리이소프렌 60중량부 이상, 강화용 백색 충전재 60중량부 초과 및 황 3 내지 8중량부를 포함한다.

Description

타이어 안전 지지체로서 가황 상태로 사용될 수 있는 고무 조성물 및 이러한 지지체{Rubber composition usable in the vulcanised state as a tyre safety support and such a support}
본 발명은 휠 림(wheel rim) 위에 탑재되도록 고안된 타이어 내부의 안전 지지체로서 가황 상태로 사용될 수 있는 고무 조성물, 팽창 압력의 강하시 상기 타이어의 트레드를 지지할 수 있는 지지체, 및 이러한 지지체를 포함하는 탑재형 어셈블리에 관한 것이다.
공지된 방법에서, 차량 타이어용 안전 지지체는 팽창 압력의 강하시 타이어내부에서 이러한 타이어의 트레드를 지지할 수 있게 하기 위해 림 위에 탑재되도록 고안된다. 이러한 지지체는 특히 림에 맞추어지도록 고안된 베이스(base), 타이어 팽창 압력의 강하시 트레드와 접촉하도록 고안되며 공칭 압력에서는 트레드에 대해 간격이 벌어지는 크라운을 포함한다.
일본 특허 명세서 JP-A 제(평)3/82601는 이러한 지지체를 제안하는데, 이의 기재 및 크라운은 사실상 원통형이며 베이스와 크라운을 연결하는 환상체를 또한 포함한다.
이러한 환상체는 원주방향으로 이어지는 지지 부재를 포함하고, 당해 지지 부재는
·원주 중간 평면의 각 면에서 축방향으로 연장되며 지지체의 원주 둘레에 분포되는 다수의 구획들 및
·사실상 원주방향으로 연장되며 지지체의 동일면에 배열되어 있는 두개의 인접 구획의 각 말단에 연결되고 구획의 각 면에서 연속적으로 교대로 배열되는 결합 부재들을 포함하며,
이러한, 구획들과 결합 부재들은 사실상 직선으로 이루어지며 방위각 함수로서 지지체 부재의 축방향 단면의 최대 면적과 최소 면적의 차이는 이러한 동일 면적의 합계에 대하여 바람직하게는 0.3 미만이다. 결과적으로, 방위각 함수로서, 지지체 부재의 축방향 단면적은 하중 용량을 균일하게 하고 지지체 상에서 작동하는 경우 진동을 제한하기 위해서 최대 2개의 인자에 의해서만 변경된다.
이러한 지지체는 필수적으로 경질 중합체 재료를 사용하여 제조되며, 지지성부재는 압축 하중을 견디도록 설계된다.
이러한 지지체는 통상적 방법, 예를 들면, 사출성형에 의해 제조된다.
본 발명의 목적은 휠 림 위에 탑재되도록 고안된, 타이어 내부에서 안전 지지체로서 가황된 상태로 사용될 수 있는 고무 조성물을 제공하는 것이고, 이러한 조성물은 비교적 평지에서 주행하는 경우의 유효 수명(service life)에서 지지체에 대한 중량 감소 성능이 추가로 개선되도록 한다.
도 1은 본 발명의 한 가지 양태에 따르는 안전 지지체의 측면도이다.
도 2는 도 1의 지지체가 휠 림 상에 탑재되고 타이어를 지지하는 위치에 배치된, 본 발명에 따르는 탑재형 어셈블리의 축방향 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 양태에 따르는 지지 부재의 도 1에서의 AA 선을 따르는 단면도이다.
도 4는 다른 원주방향 결합 부재에 의해 함께 연결된 구획들을 포함하는, 본 발명의 제2 양태에 따르는 지지 부재의 도 1에서의 AA 선을 따르는 단면도이다.
도 5는 도 4와 유사하며, 두께가 상이한 구획들을 포함하는 지지 부재의 도 1에서의 AA 선을 따르는 단면도이다.
도 6은 도 4와 유사하며, 원주방향으로 배향된 중심 결합 부분을 포함하는 구획들을 지지 부재의 도 1에서의 AA 선을 따르는 단면도이다.
도 7은 도 4와 유사하며, 길이가 상이한 원주방향 결합 부재들을 포함하는 지지 부재의 도 1에서의 AA 선에 따르는 단면도이다.
도 8은 도 4와 유사하며, 폭을 가로 지르는 만곡부에 세 개의 반전이 나타나는 구획들을 포함하는 지지 부재의 도 1에서의 AA 선을 따르는 단면도이다.
도 9는 도 4와 유사하며, 지지체 성분의 부분들이 이의 폭을 가로 지르는 만곡부에 세 개의 반전이 나타나는 구획들을 포함하는 지지 부재의 또 다른 양태를 포함하는 환상체의 도 1에서의 AA 선을 따르는 단면도이다.
도 10 및 도 11은 도 4와 유사하며, 각각, 두께가 상이하고 축방향 지지 벽을 갖는 구획들을 포함하는 지지 부재를 포함하는 본 발명에 따르는 환상체의 도 1에서의 AA 선을 다르는 단면도이다.
도 12는 중심 웹을 포함하는 환상체를 포함하는 본 발명의 제2 양태에 따르는 지지체의 측면도이다.
도 13은 공지된 지지체 구조를 예시하는 투시도이다.
이러한 목적을 위해, 본 발명의 고무 조성물은, 디엔 탄성중합체(들) 100중량부를 기준으로 하여, 천연 고무 또는 합성 폴리이소프렌 60중량부 이상, 강화용 백색 충전재 60중량부 초과 및 황 3 내지 8중량부를 포함한다.
본 발명은 비가황 상태 및 가황 상태 모두의 고무 조성물에 관한 것이다.
상기 탄성중합체(들)와 관련하여, 디엔 탄성중합체는 전부 또는 일부가 디엔 단량체(2개의 탄소-탄소 이중결합을 포함하는 공액되거나 공액되지 않은 단량체)로부터 수득된 탄성중합체(즉, 단독중합체 또는 공중합체)를 의미하는 것으로 간주된다.
바람직하게는, 상기 탄성중합체는 하나 이상의 필수적으로 불포화된 디엔 탄성중합체로 구성된다는 것에 주목해야 한다.
필수적으로 불포화된 디엔 탄성중합체는 일부 또는 전부가 디엔계(공액 디엔)의 잔기 또는 단위의 함량이 15%(mol%) 이상인 공액 디엔 단량체로부터 수득되는 디엔 탄성중합체를 의미하며, 예를 들면,
(a) 1,3-부타디엔, 2-메틸-1,3-부타디엔(또는 이소프렌), 2,3-디(C1-C5알킬)-1,3-부타디엔 등의 공액 디엔 단량체를 중합시켜 수득한 임의의 단독중합체(예: 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 2,3-디에틸-1,3-부타디엔, 2-메틸-3-에틸-1,3-부타디엔, 2-메틸-3-이소프로필-1,3-부타디엔, 페닐-1,3-부타디엔) 및
(b) 하나 이상의 공액 디엔을 서로 공중합시키거나 이러한 하나 이상의 공액 디엔을 하나 이상의 비닐 방향족 화합물(예: 스티렌, 오르토-, 파라- 또는 메타-메틸스티렌)과 공중합시켜 수득한 임의의 공중합체(예: 부타디엔-스티렌 공중합체)가 언급될 수도 있다.
본 발명의 한 가지 양태에 따라서, 상기 조성물은 또한 탄소수 4 내지 12의 공액 디엔 단량체를 중합시켜 수득한 단독중합체, 또는 하나 이상의 공액 디엔을 서로 공중합시키거나 이러한 하나 이상의 공액 디엔을 탄소수 8 내지 20의 하나 이상의 비닐 방향족 화합물과 공중합시켜 수득한 공중합체를 40phr[phr: 디엔 탄성중합체(들) 100중량부당 중량부] 이하의 양으로 포함한다.
따라서, 상기 조성물은 예를 들어 천연 고무와 폴리부타디엔의 혼합물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따라서, 상기 조성물은 전적으로 천연 고무 또는 합성 폴리이소프렌으로만 이루어진 단독 디엔 탄성중합체를 포함한다.
강화용 백색 충전재는 백색 충전재/탄성중합체 결합제 이외의 어떠한 매개 수단 없이도 그 자체로서 타이어 제조용의 고무 조성물을 강화시킬 수 있는, 달리 말하면 타이어용 카본 블랙의 통상의 충전재의 강화 작용을 대체할 수 있는 백색 충전재를 의미한다.
이러한 강화용 백색 충전재는 예를 들어 실리카로 이루어질 수 있으며, 유리하게는 60 내지 80phr의 양, 더욱 더 바람직하게는 65 내지 75phr의 양으로 상기 조성물에 존재한다.
사용될 수 있는 적합한 실리카는 당업자에게 공지된 모든 침강 실리카 또는 열분해법 실리카이며, 이의 BET 또는 CTAB 표면적 값은 모두 50m2/g 내지 200m2/g의 범위내이고 고분산성 침강된 실리카가 바람직하다.
"고분산성 실리카"는 탄성중합체 매트릭스에서 붕해력과 분산력이 상당히 높은 실리카를 의미하며, 얇은 단면에 대해 전자 현미경 또는 광학 현미경을 사용하여 공지된 방법으로 관찰할 수 있다. 예를 들면, 언급될 수 있는 본 발명에 유용한 이러한 고분산성 실리카의 비제한적인 예는 데구사(Degussa)의 실리카 BV 3370 및 BV 3380; 로디아(Rhodia)의 실리카 제오실(Zeosil) 1165 MP 및 1115 MP; 피피지(PPG)의 실리카 BXR 160; 또는 휴버(Huber)의 실리카 제오폴(Zeopol) 8745 M이다.
바람직하게는, 실리카가 사용되고, 사용되는 실리카의 BET 또는 CTAB 표면적 값의 범위는 둘 다 110 내지 200m2/g, 보다 바람직하게는 140 내지 195m2/g이다.
실리카의 물리적인 상태는 중요하지 않으며, 분말, 미세 구슬, 과립 또는 볼의 형태일 수 있다.
실리카는 물론 또한 상이한 실리카들의 혼합물을 의미한다. 실리카는 단독으로 사용될 수 있거나 기타 백색 충전재의 존재하에 사용될 수 있다. CTAB 비표면적 값은 표준 NFT 45007(1987.11)의 방법에 따라 측정된다. BET 비표면적 값은 문헌에 기재되어 있으며 표준 NFT 45007(1987.11)에 상응하는 브루나우어(BRUNAUER), 에머트(EMMETT) 및 텔러(TELLER)의 방법[참조: "The Journal of the American Chemical Society, vol. 60, p. 309(1938)"]에 따라 측정된다.
사용될 수도 있는 강화용 백색 충전재의 비제한적인 예는 다음과 같다:
- 유럽 특허 명세서 EP-A 제810 258호에 기재되어 있는 고분산성 알루미나와 같은 알루미나(화학식 Al2O3) 또는
- 국제 특허 명세서 WO-A 제99/28376호에 기재되어 있는 수산화알루미늄.
본 발명의 조성물은 당해 강화용 백색 충전재 이외에 카본 블랙을, 예를 들면, 카본/실리카 혼합물의 형태로 포함할 수 있음을 주지해야 한다.
게다가, 본 발명에 따르는 고무 조성물은 통상적으로 강화용 백색 충전재/탄성중합체 결합제(또한 커플링제로도 공지되어 있음)를 포함하는데, 이의 목적은, 탄성중합체 내의 백색 충전재의 분산을 촉진시키면서 당해 백색 충전재와 당해 탄성중합체(들)간의 충분한 화학적 및/또는 물리적 결합(커플링)을 제공하는 것이다.
적어도 이작용성인 이러한 결합제는, 예를 들면, 일반식 "Y-T-X"로 간략화되는데, 여기서 Y는 백색 충전재와 물리적 및/또는 화학적으로 결합시킬 수 있는 작용성 그룹("Y 작용기")을 나타내며, 이러한 결합은, 예를 들면, 커플링제의 규소원자와 충전재의 하이드록실(OH) 표면 그룹(예: 실리카의 경우 표면 실란올) 사이에 수립될 수 있고; X는 탄성중합체, 예를 들면, 황 원자를 사용하여 물리적 및/또는 화학적으로 결합시킬 수 있는 작용성 그룹("X 작용기")을 나타내며; T는 Y와 X를 연결시킬 수 있는 탄화수소 그룹을 나타낸다.
이들 결합제는 특히 공지된 방법으로 충전재에 대해 활성인 Y 작용기를 포함할 수 있지만 탄성중합체에 대해 활성인 X 작용기가 없는 충전재를 피복하기 위한 단순한 제제와 혼돈해서는 안된다.
다양한 효과의 이러한 결합제는 다수의 문헌에 기술되어 있고, 당해 기술분야의 숙련가에게 익히 공지되어 있다. 실제로, 공지되어 있거나 타이어의 제조용으로 유용한 디엔 고무 조성물에서 실리카와 디엔 탄성중합체 사이의 효과적인 결합을 보장할 것 같은 임의의 결합제, 예를 들면 오가노실란, 특히 폴리황화 알콕시실란 또는 머캅토실란을 사용할 수 있다.
특히 폴리황화 알콕시실란은, 예를 들면 특허 명세서 미국 특허원 제3 842 111호, 미국 특허원 제3 873 489호, 미국 특허원 제3 978 103호, 미국 특허원 제3 997 581호, 미국 특허원 제4 002 594호 또는 더욱 최근에 미국 특허원 제5 580 919호, 미국 특허원 제5 583 245호, 미국 특허원 제5 663 396호, 미국 특허원 제5 684 171호, 미국 특허원 제5 684 172호 및 미국 특허원 제5 696 197호에 기술되어 있고, 여기에는 당해 공지된 화합물이 상세히 기술되어 있다.
다음 정의에 제한되지는 않지만, 다음 화학식 1을 만족시키는 소위 "대칭성" 폴리황화 알콕시실란이 본 발명의 조성물에 특히 적합하다.
Z-A-Sn-A-Z
위의 화학식 1에서,
n은 2 내지 8, (바람직하게는 2 내지 5)의 정수이고,
A는 2가 탄화수소 라디칼 (바람직하게는 C1-C18알킬렌 그룹 또는 C6-C12아릴렌 그룹, 더욱 특히 C1-C10알킬렌, 특히 C2-C4알킬렌, 특히 프로필렌)이고,
Z는 화학식,또는의 그룹 [여기서, 라디칼 R1은 치환될 수 있거나 치환되지 않을 수 있고, 동일하거나 상이할 수 있으며, C1-C18알킬 그룹, C5-C18사이클로알킬 그룹 또는 C6-C18아릴 그룹(바람직하게는 C1-C6알킬 그룹, 사이클로헥실 또는 페닐, 특히 C1-C4알킬 그룹, 더욱 특히 메틸 및/또는 에틸)이고, 라디칼 R2는 치환될 수 있거나 치환되지 않을 수 있고, 동일하거나 상이할 수 있고, C1-C18알콕실 그룹 또는 C5-C18사이클로알콕실 그룹(바람직하게는 C1-C8알콕실 그룹 또는 C5-C8사이클로알콕실 그룹, 더욱 특히 메톡실 및/또는 에톡실)이다]이다.
상기 화학식 1에 상응하는 폴리황화 알콕시실란의 혼합물, 특히 통상적으로 시판되는 혼합물의 경우에, "n"의 평균 값은 바람직하게는 2 내지 5 사이의 분수이다.
보다 특정하게 특히 언급할 수 있는 폴리황화 알콕시실란은 비스(알콕시(C1-C4)실릴프로필), 특히 비스(트리알콕실(C1-C4)실릴프로필의 폴리설파이드(특히 테트라설파이드)이며, 특히 비스(3-트리메톡시실릴프로필) 또는 비스(3-트리에톡시릴릴프로필)의 폴리설파이드이다. 이들 화합물 중, 화학식 [(C2H5O)3Si(CH2)3S2]2의 비스(3-트리에톡시실릴프로필)테트라설파이드(TESPT로 약칭)가 바람직하게 사용되고, 이는, 예를 들면 데구사(Degussa)에서 Si69(또는 카본 블랙 50중량% 함량으로 지지되는 경우 X50S)라는 명칭으로 시판되거나 위트코(Witco)에서 실퀘스트(Silquest) A 1289라는 명칭으로 시판된다.
당해 기술분야의 숙련가는, 목적하는 용도에 따라서, 본 발명의 조성물에서 결합제의 함량, 사용된 탄성중합체 및 사용된 강화용 백색 충전재 양을 조절할 수 있다.
본 발명에 따르는 고무 조성물에서, 결합제의 함량은 강화용 백색 충전재의 질량에 대하여 2 내지 15중량%의 범위내, 바람직하게는 5 내지 12중량%의 범위내일 수 있다.
본 발명에 따르는 조성물의 황 함량은 바람직하게는 4 내지 6phr로 가변적일수 있다.
본 발명에 따르는 고무 조성물은 위의 탄성중합체 이외에 강화용 충전재, 황 및 하나 이상의 강화용 백색 충전재/탄성중합체 결합제를 함유하고, 가소제, 안료, 산화방지제, 가황 촉진제, 증량제 오일, 및 하나 이상의 강화용 백색 충전재 피복용 제제(예: 알콕시실란, 폴리올, 아민 등)와 같은 고무 혼합물에 통상적으로 사용되는 기타 성분 및 첨가제 중의 일부 또는 전부를 함유한다.
본 발명의 또 다른 특성에 있어서, 고무 조성물은 10% 변형시 M10 탄성 모듈러스가 10MPa 초과, 유리하게는 12MPa 이상, 바람직하게는 13 내지 20MPa이다.
본 발명에 따르는 가황 고무 조성물은 당해 기술분야의 숙련가들에게 친숙한 과정에 따라서 다음과 같은 3가지 연속 제조 단계를 사용하여 제조된다:
- 승온, 최대 온도 130 내지 200℃, 바람직하게는 145 내지 185℃에서의 열역학적 가공 또는 혼련 단계로서, 가황 시스템을 제외하고, 본 발명에 따르는 커플링 시스템을 포함하는 모든 필수 성분들, 임의의 충전재 피복용 제제 또는 보충 가공제 및 각종 기타 첨가제를, 예를 들면, 통상적인 내부 혼합기와 같은 적합한 혼합기에 도입시키는 제1단계(때때로 "비생산" 단계로 공지되어 있다),
- 비교적 저온, 통상적으로 120℃ 미만, 예를 들면, 60 내지 100℃에서의 기계적 가공 단계로서, 이 단계의 마지막에 가교결합 또는 가황 시스템을 혼입시키는 제2단계(때때로 "생산" 단계라고 공지되어 있다)(이는, 예를 들면, 유럽 공개특허공보 제0 501 227호에 기재되어 있다); 및
- 제2단계의 종결시 수득된 혼합물을 가황시키는 제3단계.
본 발명에 따르는 안전 지지체는 본 발명의 고무 조성물로 이루어진 것이다.
본 발명에 따르는 지지체는, 예를 들면,
- 림에 맞추어지도록 고안된 사실상 원통형의 베이스,
- 압력 강하시 타이어 트레드와 접촉하도록 고안되고 공칭 압력에서는 트레드에 대해 간격이 벌어지는 사실상 원통형의 크라운 및
- 원주 중간 평면을 갖고 원주 중간 평면의 각 측면에서 축방향으로 연장되어 지지체의 원주 둘레에 분포되어 있는 다수의 구획들을 포함하며 원주방향으로 이어지는 지지 부재를 포함하는, 베이스와 크라운을 연결하는 환상체를 포함하는 형태이다.
본 발명에 따르는 지지체의 이러한 예의 제1 양태에 있어서, 환상체는 지지체의 한 측면에 실질적으로 원주방향으로 연장되어 있는 결합 부재도 포함하는데, 각각의 결합 부재는 지지체의 상기 측면에 배열되어 있는 2개의 인접하는 구획의 각각의 말단을 연결하고, 또한 구획의 각 측면에는 결합 부재들이 교대로 배열되어 있다.
제1 양태에서, 결합 부재는 지지체의 크라운에서 베이스까지 연장되어 있는 리브(rib)에 의해 2개의 인접한 구획 사이에서 상호 지지되어 지지체의 전체 측면을 따라 강화판 형태로 연속 결합 벽을 형성한다.
보다 정확하게는, 결합 벽은 다수의 셀을 포함하여, 각각의 셀은 2개의 인접한 리브에 의해 한정되고 각각의 셀의 저부는 실질적으로 2면각 형태를 나타내며 각각의 셀의 릿지(ridge)는 상기 구획중의 하나에 의해 형성되며 셀의 면들은 각각또 다른 결합 부재에 의해 형성된다.
본 발명에 따르는 당해 지지체의 예 중의 제2 양태에 따라, 환상체는 또한 지지체의 양면 위에, 실질적으로 원주방향으로 연장된 결합 부재들을 포함하며, 각각의 결합 부재는 지지체의 동일 면 위에 배열된 2개의 인접한 구획의 각각의 말단을 연결시키고, 구획들의 각 면 위에 연속적으로 교대로 배열되어 있다.
제2 양태에서, 구획들은 방사상 적재하에 환상체의 내좌굴성을 증가시키도록 이의 측면 말단에 대하여 이의 중심 부분에서 변형된다.
사실, 지지 부재의 중심 부분은 결합 부재로부터 분리되어 이동하며 반복되는 좌굴 변형의 발생에 의해 지지체 상에서의 작동 동안 파괴될 수 있다. 필수적으로 탄성중합체 재료로 제조된 지지체의 경우, 작동 동안의 이러한 반복되는 좌굴 변형은 연장되는 벽면에 균열을 발생 및 전개시킨다. 한편, 필수적으로 플라스틱 재료로 제조된 지지체의 경우, 좌굴 변형은 플라스틱 변형을 초래한다. 이러한 비가역적 변형으로 인해 구조물의 강도 및 적재 성능이 감소되어 점차 이의 기능을 수행할 수 없게 된다.
구획의 중심 부분과 이의 측면 말단에서의 두께 비는 1.1 초과, 바람직하게는 1.5 초과이다. 두께 변화는 구획의 중심 부분의 내좌굴성을 상당히 많이 증가시키며, 이는 소정의 방사상 적재량에 대해 결합 부재의 두께가 제한되고 지지체의 총 중량이 감소될 수 있음을 의미한다.
한쪽 측면 말단에서 다른 쪽 측면 말단까지, 이들 구획은 이의 곡률 방향으로 하나 이상의 역전(reversal), 바람직하게는 세 개의 역전을 나타낸다.
이들 구획은 예를 들면 2개의 측면 부분 사이에 실질적으로 축방향으로 연장된 중심 부분을 나타내고, 이들 측면 부분은 결합 부재와 만나 20 내지 40° 범위로 원주방향에 대하여 각도 γ를 형성한다.
또 다른 양태에 따라, 구획은 이의 중심 부분에서 실질적으로 축방향으로 연장된 2개의 부분을 나타내고 제3 결합 부분과 함께 서로에 대하여 원주방향으로 분지된다. 제3 결합 부분과 2개의 실질적으로 축방향으로 배향된 부분 사이에서 배향의 평균 편차(α)는 바람직하게는 20°초과이다.
각각의 결합 부재는 환상체의 외부에 대해 실질적으로 축방향으로 연장하는 하나 이상의 벽에 의해 지지 부재의 단지 한면 또는 양 면 상에 지지될 수 있다.
이들 축방향 벽은 이들이 지지 부재와 일체를 이루고 비교적 짧기 때문에 좌굴에 대해 비교적 둔감하다. 지지체의 주어진 일정 폭에서, 이들 축방향 벽은 지지 부재의 폭을 감소시킬 수 있고 따라서 이의 내좌굴성을 증가시킬 수 있다.
바람직한 양태에서, 각각의 결합 부재는 축방향 지지 벽과 2개의 인접한 구획의 측면 말단과 함께 3손 별 모양의 구조(three-branched star structure)를 형성하고 하나의 축방향 벽의 축방향 폭은 지지 부재의 2개의 인접한 구획의 축방향 폭의 절반 이하이다.
본 발명에 따르는 지지 부재는 또한 실질적으로 원통형이고 지지체와 동축을 이루는 웹을 포함할 수 있고, 이때 웹은 예를 들어, 지지 부재의 절반 높이에서 방사상 배열된다.
이러한 웹은 환상체의 나머지와 동일한 재료로부터 제조된다. 절반 높이에서 배열되는 경우 상기 웹은 구획의 높이를 2로 나눔으로써 한계 좌굴 하중을 약 4배가 되도록 할 수 있다.
본 발명에 따르는 지지체의 제조를 용이하게 하기 위해 지지 부재의 다양한 기하학적 구조를 조정하여 지지체의 축방향의 구조를 파괴시키는 어떠한 하부 절단 부분도 포함시키지 않도록 할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따르는 차량용 탑재형 어셈블리는 휠 림, 상기 림에 탑재된 타이어 및 본 발명에 따르는 상기 지지체를 포함하는 유형이고, 이때 림은 구형 가장자리 각각에 상기 타이어의 비드를 수용하도록 된 림 시트를 포함하고, 림은 2개의 시트 사이에 한쪽에는 베어링 표면을 포함하고 또 다른 한쪽에는 베어링 표면을 상기 시트 중 하나, 또는 제1 시트의 축방향의 내부 립으로 연결시키는 외장 바퀴홈을 포함한다.
베어링 표면에 의해 림에 부과되는 편평한 구조는 평지 주행 동안에 "중공"형 림과 달리 지지체의 전체 폭이 하중을 견딜 수 있도록 한다는 것을 주지해야 한다.
본 발명의 상기 언급된 특징 및 기타 특징은 본 발명의 양태에 대해 하기에서 기술된 여러 실시예를 참조하여 보다 잘 이해될 것이며, 이들 실시예는 본 발명에 따르지 않는 다른 실시예와 비교 예시되었으나, 이에 제한되지는 않도록 기술되어 있다.
더욱이, 본 발명에 따르는 지지체의 구조 예에 관한 상술한 3개의 양태는 첨부된 도면을 통해 설명된다.
이러한 예들에서, 평지 주행 시험은 본 발명의 지지체와, 한편으로는 제조된 고무 조성의 측면에서 상이하며 다른 한편으로는 지지체의 소정 구조면에서 상이한 "대조군" 지지체에 대해 수행한다.
도 1 및 도 2와 관련하여, 각각의 시험된 지지체(1)는 필수적으로 다음 세 개의 부분들을 포함한다:
- 일반적으로 환상의 베이스(2);
- (임의로) 방사상 외부벽 상에 종방향 홈(5)을 갖는, 사실상 환상의 크라운(3); 및
- 베이스(2)와 크라운(3)을 연결하는 환상체(4).
특히, 도 2는 지지체(1)의 기능, 즉 타이어의 팽창 압력의 심각한 강하시 타이어 트레드를 지지하는 기능을 예시한다.
이러한 시험된 지지체 각각은 상표명 "PEUGEOT 806"하에 시판 중인 자동차에 설치되도록 고안된 탑재형 어셈블리내로 도입된다.
이러한 탑재형 어셈블리를 위해 사용되는 림은 도 2에 나타낸 바와 같고, 이는 본 발명의 바람직한 탑재형 어셈블리를 참고로 상기 기술되었다(이러한 림은 또한 프랑스 특허원 FR-A 제 2 720 977호에 상세히 기술되어 있다).
보다 명확하게는, 시험된 각각의 탑재형 어셈블리의 특징적인 치수인 타이어 폭, 타이어 직경 및 림 직경은 각각 205mm, 650mm 및 440mm이다.
시험된 각각의 지지체의 특징적인 치수인 폭, 내부 직경 및 높이는 각각 135mm, 440mm 및 50mm이다.
각각의 평지 주행 시험(대조 시험 및 본 발명에 따르는 시험)의 경우, 방사상 방향에서 지지체의 상대 파괴가 동일하도록 주의를 기울인다(이러한 일정한 상대 파괴는 지지체 높이에 대한 편향비로서 정의된다).
각 시험에 대한 주행 조건은 다음과 같다:
- 휠에 대한 하중: 530㎏;
- 주행 속도: 100㎞/h;
- 주행 온도: 20 내지 25℃;
- 순환 고속도로 유형에서 주행.
대조 실시예
1) 대조 실시예 1
평지 주행 시험 목적으로, 상기한 탑재형 어셈블리로 도입된 제1 대조 지지체는 다음과 같은 가황 고무 조성물로 이루어진다.
- 탄성중합체: 천연 고무 100phr;
- 강화용 충전재: "제오실(ZEOSIL) 1165 MP" 실리카 54phr;
(BET 및 CTAB 표면적 값이 150 내지 160㎡/g 이상인, 로디아(Rhodia)가 시판하는 실리카)
- 커플링제: Si69/카본 블랙 N330 8.5phr;
(Si69 4.25phr, 카본 블랙 N330 4.25phr)
- "6PPD": 2phr;
- ZnO: 4phr;
- 스테아르산: 1phr;
- 가황 촉진제: "CBS" 3phr;
- 황 4.5phr.
(여기서, "6PPD"는 N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민이고 "CBS"는 N-사이클로헥실벤조티아질 설펜아미드이다).
제1 대조 지지체는 9MPa의 M10 탄성 모듈러스를 나타내는 것이 특징이다(M10은 표준 ISO 37-1977에 따라 실온하에 제3 하중 사이클에서 대략 10%의 변형시 수득되는 할선 신장 모듈러스에 대한 표준 약어이다).
이러한 지지체는 공지된 구조를 가지며, 도 1 및 2와 관련하여 도 13에 나타내었다.
도 2의 단면은, 환상체(4)의 제1 고체 부분(4a)과 함께, 실질적으로 환상체(4)의 절반 이상을 초과하여 축방향으로 연장된 리세스(또한 도 1을 참조한다) 및 실질적으로 축방향으로 외부에 있는 개구로 이루어진 제2 부분(4b)을 나타낸 것이다. 이러한 리세스(4b)는 환상체(4)의 전체 원주 둘레에 규칙적으로 분포되어 있으며, 이들은 지지체(1)의 크라운(2) 및 베이스(3) 사이를 직접 방사상으로 연결하는 구획(6)을 한정한다.
이러한 기하학적 구조는 상기한 구획이 파괴되는 경우, 구획(6)에 압축 하중이 걸리지 않고 오히려 휘어진다는 이점을 갖는다. 리세스(4b) 및 구획(6)은 주행 동안 지지체에 대해 규칙적으로 지지되도록 하기에 충분한 수이다.
보다 상세하게는, 시험되는 제1 대조 지지체(1)는 이의 원주 둘레에 38개의 구획(6)을 포함하는데, 이들은 각각 두께가 18㎜이고 이들 사이의 거리는 38㎜이다.
또한, 베이스(2) 및 크라운(3)은 각각 두께가 7㎜ 및 8㎜이다. 이러한 제1 대조 지지체(1)의 원통 몸체는 (축방향에서) 두께가 35㎜이다.
이러한 제1 대조 지지체의 중량은 8㎏이다.
이러한 제1 대조 지지체를 포함하는 탑재형 어셈블리에 대해서 상기한 조건하에서의 주행 시험 결과는 유효 수명이 200㎞를 초과한다는 것을 나타낸다.
2)대조 실시예 2:
평지 주행 시험을 목적으로 하는 상술한 탑재형 어셈블리로 도입된 제2 대조 지지체는, 천연 고무(60phr) 및 폴리부타디엔(40phr)의 혼합물을 포함한다는 점만 제1 대조 지지체와 상이한 가황 고무 조성물로 이루어져 있으나, 이의 구조, 치수 및 질량은 제1 대조 지지체와 동일하다.
제2 대조 지지체는 제1 대조 지지체와 실질적으로 동일한 M10 모듈러스 값을 특징으로 한다.
제2 대조 지지체를 포함하는 탑재형 어셈블리에 대해 상기한 조건하의 주행 시험의 결과는 또한 200km를 초과하는 유효 수명을 나타낸다.
또한 대조 실시예 1 또는 2에 따르는 대조 조성물로 이루어지고, 도 3 내지 도 12와 관련하여 아래에 기술된 바와 같은 구조를 나타내는 다른 대조 지지체에대해서도 시험을 수행한다. 상기한 조건하의 주행 시험의 결과는 100km 미만의 유효 수명을 나타낸다.
본 발명에 따르는 지지체의 실시예
모두 동일한 가황 조성물로 이루어져 있으며, 각각 도 3 내지 도 12에 도시된 구조를 나타내는 본 발명에 따르는 일련의 지지체를 시험한다.
본 명세서의 기술을 명료하게 하기 위해, 상기 시험된 지지체 구조를 본 명세서 말미에 제시한다.
본 발명에 따르는 각각의 지지체는 다음 성분으로 이루어진 가황 고무 조성물을 특징으로 한다:
- 탄성중합체: 천연 고무 100phr;
- 강화용 충전재: "제오실 1165 MP" 실리카 70phr;
- 커플링제: Si69/카본 블랙 N330 11phr;
(이들 중, Si69 5.5phr 및 카본 블랙 N330 5.5phr);
- "6PPD": 2phr;
- ZnO: 4phr;
- 스테아르산: 1phr;
- 가황 촉진제: "CBS" 3phr;
- 황: 4.5phr.
유리하게는, 본 발명의 각각의 지지체의 질량은 5kg이고, 이는 각각의 대조 지지체의 질량 8kg에 비하여 거의 1/3이 감소한 수치이다. 결과적으로, 본 발명에따르는 지지체는 "대조" 지지체에 비하여 질량이 감소된다.
추가로, 본 발명에 따르는 지지체를 포함하는 각각의 탑재형 어셈블리에 대한 상기한 조건하에서의 주행 시험 결과는 200km를 초과하는 유효 수명을 나타낸다.
또한, 본 발명에 따르는 각각의 지지체는 "대조" 지지체보다 큰, 16Mpa의 M10 모듈러스를 특징으로 한다.
본 발명에 따르는 각각의 지지체의 고무 조성물에 사용되는 강화용 백색 충전재, 예를 들어, 실리카는 본 조성물에, 한편으로는 개선된 미경화 가공 특성을 제공하고 또 한편으로는 상기한 경도 이외에 점착성과 같은 개선된 경화 특성을 제공한다.
본 발명에 따르는 지지체에 대해 각각의 경우에서 시험된 구조물
본 발명에 따르는 지지체에 대한 구조물의 제1의 바람직한 설계가 도 3에 나타나있다.
일반적인 용어 기술에서 설명된 바와 같이, 도 1 및 도 2와 관련하여, 도 3에 따르는 안전 지지체(1)는 베이스(1), 크라운(3) 및 환상체(4)를 포함하는 유형이다.
도 3은 이러한 바람직한 지지체(1)의 원주방향으로 이어지는 연속 지지 부재(7)를 나타내며, 여기서 지지 부재는 지지체(1)의 원주 중간 평면 P의 각 면의 축방향으로 연장되는 다수의 구획(6)을 포함하며 지지체(1)의 원주 둘레로 분포된다.
도 3에서, 이러한 지지 부재(8)가 지지체(1)의 한 측면 위에 사실상 원주방향으로 연장된 결합 부재(8)를 포함한다는 것을 알 수 있다. 각각의 결합 부재(8)는 지지체(1)의 측면에 배열된 2개의 인접한 구획(6)의 각각의 말단(6a)를 연결하며, 이러한 결합 부재(8)는 구획(6)의 각각의 측면에서 연속적으로 교대로 배열된다.
보다 상세하게, 결합 부재(8)는 상기 지지체(1)의 크라운(3)으로부터 베이스 (2)로 연장된 리브(8a)에 의해 두개의 인접한 구획(6) 사이에서 상호 지지되며, 이로써 상기 결합 부재(8)가 상기 지지체(1)의 상기 측면을 따라 강화판의 형태로 연속 결합벽(9)를 형성한다.
보다 상세하게는, 상기 연속 벽(9)은 다수의 셀(9a)을 포함하며, 이들 셀 각각은 인접한 리브(8a)에 의해 경계가 정해진다. 각각의 셀(9a)의 저부는 2면각을 나타내고, 이의 릿지는 구획(6)의 한 말단(6a)에 의해 형성되고, 이의 면은 상기 또 다른 결합 부재(8)에 의해 각각 형성된다.
이러한 구조물의 바람직한 시험 실시예에서, 지지체 1의 원주 둘레에는 지지체(1)의 구획(6)이 40개 있으며, 각각의 구획은 두께가 8mm이고, 구획 사이의 간격은 40mm이다, 위에서 기술한 바와 같이, 시험된 각각의 지지체 1은 폭이 135mm이고, 직경이 440mm이고, 높이가 50mm이다.
또한, 상기 지지체(1)의 베이스(2) 및 크라운(3)은 두께가 각각 6mm 및 7mm이다.
또한, 결합 부재(8)에 대한 축방향의 중간인 평면(P')와 상기한 리브(8a)의 각각의 유리 말단 사이의 축방향 거리는 당해 바람직한 실시예에서 20mm이다.
- 본 발명에 따르는 지지체(1)의 구조에 대한 제2의 설계는, 이러한 제2 설계의 변형을 예시하는 도 5 내지 도 12와 함께, 도 4에 예시된다(도 4에 도시된 것과 유사한 구조적 부재는 이후에 도 5로부터 시작하여 각각의 도에 10을 더한 참조 숫자로서 확인된다).
상기한 제1 설계의 경우처럼, 도 4 내지 12에 관련된 지지체(1)는 베이스(2), 크라운(3) 및 환상체(10)를 포함하는 모든 형태이다.
도 4는 이러한 환상체(10)를 도시한다. 이 환상체는 결합 부재(13)에 의해 두 개씩 결합된 한 세트의 구획(12)을 포함하는 원주방향으로 이어지는 지지 부재(11)로 구성된다.
구획(12)은 지지체(1)의 원주방향으로 중간 평면 P의 각 측면에 대해 측면으로 연장되고, 이들은 지지체(1)의 원주 둘레에 규칙적으로 분포된다. 이들은 원주방향에 대해 약 90。인 경사각(△)을 갖는다. 이의 두께(H)는 일정하다. 또한, 2개의 인접한 구획(12)은 축방향에 대해 마주보는 경사각을 갖는다.
상기한 결합 부재(13)는 두께(e)를 갖고, 이들은 원주방향으로 배향되어 지지체(1)의 동일한 측면에 배열된 2개의 인접한 구획(12)의 각 말단을 각각 결합한다(이들 두 말단은 서로 인접한 것들이다).
따라서, 결합 부재(13)는 구획(12)의 각 측면에 연속하여 교대로 배열된다.
축방향의 탈형으로 지지체(1)의 제조를 촉진시키기 위해, 지지 부재(11)는하부 절단 부재를 포함하지 않도록 해야 한다.
도 5는 도 4의 지지 부재(11)에 대한 지지 부재(21)의 변형태를 도시한다.
이러한 지지 부재(21)의 구획(22)은 이의 중심 부분의 두께(H)가 측면 말단에서의 두께(h)보다 더 두껍다. 이 실시예에서, H는 h의 거의 두배이다.
이러한 두께 편차는 구획(22)의 중심 부분에 매우 우수한 내좌굴성을 부여한다. 측면 말단은 연속적인 방식으로 결합 부재(23)에 결합되고, 이는 우수한 내좌굴성을 부여한다.
10% 정도의 작은 두께 편차가 과하중 좌굴의 개시를 지연시키고자 하는 목적에 상당한 영향을 미친다는 것을 주의해야 한다.
도 6은 지지 부재(31)의 또다른 변형태를 도시한다.
상기한 바와 같이, 이 지지 부재는 결합 부재(33)에 의해 결합된 구획(32)을 포함한다. 구획(32)은 원주방향에 대한 동일한 경사각(△)을 갖는 2개의 측면 부분(34)을 포함하고, 이는 원주방향으로 분지되고, 실질적으로 원주방향으로 배향된 제3 부분(35)에 의해 상기한 지지 부재(31)의 중심 부분에 결합된다.
측면 부분(34)과 중심 부분(35) 사이의 평균 배향 편차(α)는 이러한 경우에 80。 정도이다. 중심 부분(35)이 원주방향으로 배향되기 때문에, 각 α 및 △는 동일하다.
두개의 측면 부분과 크게 상이한 평균 배향을 갖는 이러한 제3의 중심 부분의 존재는 구획(22)의 중심 부분의 내좌굴성을 증가시킨다.
보다 효과적이도록, 이러한 편차(α)는 20。를 초과하여야 한다는 것을 주의해야 한다.
이러한 양태에서, 구획(32)은 하나의 측면 말단으로부터 다른 측면 말단으로 이의 곡률 방향에서의 하나의 반전을 포함한다.
도 7은 지지 부재(41)의 또 다른 변형태를 도시한다.
이러한 경우, 지지 부재(41)의 한 측면에 배열된 결합 부재(43)는 지지 부재(41)의 다른 측면에 배열된 결합 부재(44)보다 짧은 원주 길이를 갖는다.
실질적으로 2배에 달하는 결합 부재(44)의 길이는 지지체(1)의 측면 상에서 지지 부재(41)의 압착 경도를 증가시킨다는 것에 주의해야 한다. 이러한 후자 측면은, 운전시 지지체(1)에 의해 운반되는 하중이 가장 큰 차체의 내면을 향하도록 배열되어야 한다.
도 8은 지지 부재(51)의 또 다른 변형태를 나타낸다.
본 경우에서, 결합 부재(53)는 구획(52)의 원의 호로서 2개의 측면 말단(54) 사이의 접촉 표면에 실제로 연결된다.
또한, 구획(52)은 중심 연결 부분(55)을 포함한다.
지지 부재(51)의 중심 부분에서의 평균 지지 밀도를 증가시키는, 2개의 측면 부분(56)과 중심 부분(55) 사이의 평균 배향 펀차(α)는 90 °초과 내지 약 110 °이다.
이러한 구획(52)은 한쪽 측면 말단으로부터 다른쪽 측면 말단까지 곡률 방향으로 3개의 반전을 포함한다.
도 9는 하기 변형을 갖는 도 8의 변형과 유사한 변형인, 지지 부재(61)의 또다른 변형태를 나타낸다.
구획(62)은 직선 부분을 포함하며, 이의 곡률 방향으로 3개의 반전을 나타낸다. 본 구획은 한편으로는 중심 부분(65)에 의해 연결되고, 다른 한편으로는 원주방향에 대하여 30 °근접한 평균 배향(γ)을 갖는 측면 말단(66)에 의해 결합 부재(63)에 연결되는, 2개의 축방향으로 배향된 측면 부분(64)을 포함한다.
구획(62)의 두개의 축방향으로 배향된 부분(64)과 중심 결합 부분(65) 사이의 평균 배향 편치(α)는 약 40 °이다.
이러한 결합 부재(63)는 이 경우에 2개의 인접한 측면 말단(66) 사이에 배열된 사실상 삼각형 단면을 가진 부재로 정의된다.
지지 부재(61)의 양면 상에서, 환상체(60)는 각각의 결합 부재(63)가 지지체(1)의 바깥부분으로 연장되는 사실상 축방향으로 배향된 일련의 벽(67)을 포함한다. 따라서, 도 9에 나타낸 바와 같이, 각 결합 부재(63), 당해 인접한 측면 말단(66) 및 당해 축방향 벽(67)이 만나 내좌굴성이 매우 높은, 3손 별모양을 형성한다.
도 10은 지지 부재(70)와 지지 부재(71)의 또 다른 변형태를 나타낸다.
상기 지지 부재(71)는 측면 말단(75)에 의해 각각의 면으로 연장되며 원주방향에 대하여 30 °에 근접한 배향(γ)을 나타내는, 축방향으로 배향된 중심 부분(74)을 갖는 구획(72)을 포함한다.
환상체(70)의 한 면 상에서, 결합 부재(73)는 2개의 인접한 측면 말단(75) 사이의 접촉 표면에 연결된다. 다른 면 상에서, 환상체(70)는 사실상 삼각형인 결합 부재(77)를 지지하는 측면 벽(76)을 포함한다.
상기 면 상에서, 지지 부재의 압축 강도가 증가한다는 점이 주목된다.
측면 벽(76)의 길이는 특히 구획(72)의 중심 부분(74)의 길이의 1/2 미만이므로, 이들은 좌굴되지 않는다.
가장 높은 방사성 압축 강도를 갖는 지지 부재(71)의 면은 바람직하게는 차량의 내부로 배열되어야만 한다. 실제로, 차량의 내부에 대한 하중이 가장 큰 것으로 관찰되었다.
구획(72)은 이의 중심 부분(74)의 내좌굴성을 향상시키기 위하여, 구획(72)측면 부분(75)의 두께(h)보다 이의 중심 부분(74)의 두께(H)가 더 두껍다.
도 11은 도 10의 환상체(70)와 매우 유사한 변형인 지지 부재(80)의 또 다른 변형태를 나타낸다.
이러한 환상체(80)는 양 측면에서 지지 부재(81)를 지지하는 축방향 측면벽(86 및 87)을 포함하고, 상기 지지 부재(81)는 또한 상기 지지 부재(71)와 구조적으로 매우 유사하다.
환상체(80)의 소정 폭에 대하여, 이들 측면벽(86 및 87)은 연속 지지 부재(81)의 구획(82)의 축방향 폭을 감소시키므로, 전반적인 구조물의 내좌굴성을 증가시키는 이점을 나타낸다. 상기 벽(86 및 87)의 축방향 길이는 도 11에서 예시된 바와 같이 상이할 수 있다.
도 12는 도 11에서 기술한 바와 같은 지지 부재(91)를 포함하지만 환상체(90)의 절반 높이에서 배열된 원주방향 웹(94)을 추가로 포함하는 지지체(1)를 축방향으로 조망한 것이다. 원통형의 원주 웹(94)는 지지체(1)의 구조물의 한계 좌굴 하중을 4배 정도로 상당히 많이 증가시키는 이점을 나타낸다.
도 4 내지 12와 관련하여 기술된 각각의 지지체(1)은 다음의 치수상의 특징을 나타낸다.
이들은 각각의 지지체(1)의 원주 둘레에 40개의 구획(12, ..., 92)을 가지며, 각각의 구획은 두께가 8mm이고 40mm의 간격을 두고 있다. 상술한 바와 같이, 시험된 각각의 지지체(1)는 폭 135mm, 직경 440mm 및 높이 50mm이다.
또한, 상기 지지체(1)의 베이스(2) 및 크라운(3)은 두께가 각각 6mm, 7mm이다.
위에서 나타낸 모든 지지 부재(7, 11, ..., 91) 및 환상체(4, 10, ..., 90)는 성형 기술에 의해 제조될 수 있다. 축방향 탈형을 촉진시키기 위하여, 이들은 바람직하게는 하부 절단 부분을 포함하지 않는다.
이의 전반적인 구조물은 변화되지 않고 축방향에서 함께 결합된 2개 이상의 환으로 이루어진 지지체를 본 발명에 따르는 지지체 구조로서 사용할 수 있다.
예를 들면, 이러한 지지체에 사실상 직사각형인 축방향 섹션의 제1 환과, 다수의 리세스를 포함하고 이의 전체 폭을 가로 지르며 사실상 축방향으로 연장되고 원주 둘레에 사실상 규칙적으로 분포되는 하나 이상의 환상 부재를 제공할 수 있다.
이러한 환형 지지체는 이의 각종 환상 부재의 비교적 낮은 굴곡 강도로 인해 타이어에 보다 용이하게 도입된다.
본 발명에 따르는 고무 조성물은 평지 주행 유효 수명에서 지지체에 대한 중량 감소 성능을 개선시킨다.

Claims (23)

  1. 디엔 탄성중합체(들) 100중량부를 기준으로 하여, 천연 고무 또는 합성 폴리이소프렌 60중량부 이상, 강화용 백색 충전재 60중량부 초과 및 황 3 내지 8중량부를 포함함을 특징으로 하는, 휠 림에 탑재되도록 고안된 타이어 내의 안전 지지체로서 가황 상태로 사용될 수 있는 고무 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 강화용 백색 충전재가 60 내지 80중량부의 실리카로 이루어짐을 특징으로 하는 고무 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 실리카의 BET 또는 CTAB 표면적이 둘 다 50 내지 200㎡/g의 범위임을 특징으로 하는 고무 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 실리카의 BET 또는 CTAB 표면적이 둘 다 110 내지 200㎡/g의 범위임을 특징으로 하는 고무 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 강화용 백색 충전재/폴리황화 알콕시실란형 탄성중합체 결합제를 포함함을 특징으로 하는 고무 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 탄소수 4 내지 12의 공액 디엔단량체를 중합시켜 수득한 단독중합체 또는 하나 이상의 공액 디엔을 서로 공중합시키거나 이러한 하나 이상의 공액 디엔을 하나 이상의 탄소수 8 내지 20의 비닐 방향족 화합물과 공중합시켜 수득한 공중합체를 40중량부 이하의 양으로 포함함을 특징으로 하는 고무 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 천연 고무와 폴리부타디엔과의 혼합물을 포함함을 특징으로 하는 고무 조성물.
  8. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 천연 고무 또는 합성 폴리이소프렌으로 이루어진 단독 디엔 탄성중합체를 포함함을 특징으로 하는 고무 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서, 10% 변형시의 M10 탄성 모듈러스가 10MPa 초과임을 특징으로 하는 고무 조성물.
  10. 타이어 팽창 압력의 강하시 타이어 내에서 타이어의 트래드를 지지할 수 있도록 자동차 휠 림에 탑재되도록 고안된 안전 지지체로서, 제1항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 따르는 가황 고무 조성물로 이루어짐을 특징으로 하는 안전 지지체.
  11. 제10항에 있어서,
    휠 림에 맞추어지도록 고안된 사실상 원통형의 베이스(2),
    타이어 팽창 압력의 강하시 타이어 트레드와 접촉하도록 고안되며 공칭 압력에서는 트레드에 대해 간격이 벌어지는 사실상 원통형의 크라운(3) 및
    베이스(2)와 크라운(3)을 연결시키는 환상체(4)[환상체(4)는 원주 중간 평면(P)을 가지면서 원주방향으로 이어지는 지지 부재(7)를 포함하며, 지지 부재는 원주 중간 평면(P)의 각 면에서 축방향으로 연장되며 지지체(1)의 원주 둘레에 분포되는 다수의 구획들(6)과, 실질적으로 원주방향으로 연장되며 사실상 지지체(1)의 동일면에 배열되어 있는 두 개의 인접 구획(6)의 각각의 말단에 연결되며 구획(6)의 각 면에 교대로 연속적으로 되는 결합 부재(8)를 포함한다]를 포함하며,
    두 인접 구획(6) 사이에, 결합 부재(8)가 지지체(1)의 크라운(3)으로부터 베이스(2)로 연장된 리브(8a)에 의해 상호 지지되어, 결합 부재(8)가 지지체(1)의 전체 측면을 따라 강화판의 형태로 연속 결합 벽(9)을 형성함을 특징으로 하는 안전 지지체(1).
  12. 제11항에 있어서, 연속 결합 벽(9)이 다수의 셀(9a)을 포함하며, 각각의 셀은 2개의 인접 리브(8a)에 의해 한정되고, 각각의 셀(9a)의 저부는 실질적으로 2면각 형태를 나타내고, 각각의 셀의 릿지(ridge)는 구획(6) 중의 하나에 의해 형성되며, 셀의 면들은 각각 또 다른 결합 부재(8)에 의해 각각 형성됨을 특징으로 하는 안전 지지체(1).
  13. 휠 림에 맞추어 지도록 고안된 사실상 실질적으로 원통형의 베이스(2),
    타이어 팽창 압력의 강하시 타이어 트레드와 접촉하도록 고안되고 공칭 압력에서는 트레드에 대하여 간격이 벌어지는 사실상 원통형의 크라운(3) 및
    베이스(2)와 크라운(3)을 연결시키는 환상체(10)[여기서, 환상체(10)는 원주 중간 평면(P)을 가지면서 원주방향으로 이어지는 지지 부재(11, ..., 91)를 포함하며, 지지 부재(11, ..., 91)는 원주 중간 평면(P)의 각 면에서 축 방향으로 연장되며 지지체(1)의 원주 둘레에 분포되는 다수의 구획들(12, ...92)과, 실질적으로 원주방향으로 연장되며 사실상 지지체(13, ..., 93)의 동일면에 배열되어 있는 두 개의 인접 구획(12, ..., 92)의 각각의 말단에 연결되며 구획(12, ..., 92)의 각 면에 교대로 연속적으로 배열되는 결합 부재(13, ..., 93)를 포함한다]를 포함하는 유형의 안전 지지체(1)에 있어서,
    구획(12, ..., 92)이 방사상 적재시에 환상체(10)의 내좌굴성을 증가시키도록 이의 측면 말단에 대하여 이의 중심 부분에서 변형됨을 특징으로 하는 안전 지지체(1).
  14. 제13항에 있어서, 구획(22, 72)의 중심부분에서의 두께와 이의 측면 말단에서의 두께 사이의 비가 1.1 초과임을 특징으로 하는 안전 지지체(1).
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 구획(32)이 한쪽 측면 말단에서 나머지 측면 말단까지 곡률 방향으로 1회 이상의 반전을 나타냄을 특징으로 하는 안전 지지체(1).
  16. 제15항에 있어서, 구획(62)이 두 개의 측면부(64) 사이에서 사실상 축방향으로 연장되는 중심 부분(65)을 나타내며, 당해 측면 부분(64)이 결합 부재(63)와 만나 원주방향으로 20 내지 40도의 각도 γ를 형성함을 특징으로 하는 안전 지지체(1).
  17. 제13항 내지 제16항 중의 어느 한 항에 있어서, 구획(52)이 한 쪽 측면 말단에서 나머지 측면 말단까지 곡률 방향으로 3회 이상의 반전을 나타냄을 특징으로 하는 안전 지지체(1).
  18. 제15항 내지 제17항 중의 어느 한 항에 있어서, 구획(32)이 중심 부분에서 사실상 축방향으로 연장되는 두 개의 부분(34)을 나타내고 제3의 결합 부분(35)과 함께 서로에 대해 원주방향으로 분지됨을 특징으로 하는 안전 지지체(1).
  19. 제13항 내지 제18항 중의 어느 한 항에 있어서, 지지 부재(61, 81, 91)의 하나 이상의 면에서 각각의 결합 부재가 환상체의 외부로 사실상 축방향으로 연장되는 하나 이상의 벽(67, 87)에 의해 지지됨을 특징으로 하는 안전 지지체(1).
  20. 제19항에 있어서, 각각의 결합 부재(63)가 축방향 지지 벽(67) 및 두 개의 인접 구획(62)의 측면 말단(66)과 함께 3손 별 구조(three-branched starstructure)를 형성함을 특징으로 하는 안전 지지체(1).
  21. 제13항 내지 제20항 중의 어느 한 항에 있어서, 지지 부재(91)가 사실상 원통형이고 지지체(1)와 동축을 이루는 웹(94)을 추가로 포함하며, 당해 웹이 지지 부재(91)의 절반 정도의 높이에서 방사상으로 배열됨을 특징으로 하는 안전 지지체(1).
  22. 제13항 내지 제21항 중의 어느 한 항에 있어서, 지지 부재(11)가 지지체(1)의 축방향 탈형을 방해하는 하부 절단 부분을 포함하지 않도록 조정됨을 특징으로 하는 안전 지지체(1).
  23. 휠 림, 휠 림 위에 탑재된 타이어, 및 타이어 팽창 압력의 강하시 타이어 내부에서 타이어의 트레드를 지탱할 수 있도록 림에 탑재된 안전 지지체(1)를 포함하며, 당해 림이 구형 가장자리 각각에 타이어의 비드를 수용하도록 된 림 시트를 포함하고, 당해 림이 이의 두 개의 시트 사이에 한 쪽에는 베어링 표면을 포함하고 다른 한 쪽에는 베어링 표면을 시트 중의 하나 또는 첫번째 시트의 축방향 내부 립으로 연결하는 외장 홈을 포함하며, 지지체(1)가 제10항 내지 제22항 중의 어느 한 항에 따름을 특징으로 하는 자동차용 탑재형 어셈블리.
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